DE2536579A1

DE2536579A1 - Abstuetzungselement fuer eine bohr- und produktionsplattform

Info

Publication number: DE2536579A1
Application number: DE19752536579
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Ing Vogel
Original assignee: Individual
Current assignee: VOGEL, RUDOLF, DR.-ING., 2000 HAMBURG, DE
Priority date: 1975-08-16
Filing date: 1975-08-16
Publication date: 1977-07-07

Description

Abstützungselement für eine Bohr- und Produktionsplattform
Die Erfindung betrifft ein Abstützungselement, das am unteren Ende von Beinen einer Bohr- und Produktionsplattform zum Verankern der Plattform auf dem Meeresboden einzeln vorgesehen ist.
Es wurde bereits vorgeschlagen (P 24 07 655.9), an den unteren Beinenden einer Plattform, die selbsttragend schwimmend zu der Fundstel le geschleppt wird, allseitig geschlossene Gründungsbehälter vorzusehen, die das Plattformgewicht auch während des Absenkens zumindest zum Teil tragen und zur Aufnahme einer Kiesfüllung bestimmt sind, nachdem sich die Plattform auf dem Meeresboden aufgesetzt hat. Obwohl der Innendruck der Gründungsbehälter, die im Lichte der vorliegenden Erfindung zweifellos als Abstützungselement anzusehen sind, dem äußeren hydrostatischen Druck weitgehend angeglichen wird, muß die Behälterwandung aus Sicherheitsgründen dennoch verhältnismäßig stark ausgebildet sein. Diese Maßnahme sowie die Erzeugung des Innendruckes sind an sich kostspielig.
-Aufgabe der Erfindung ist es, ein Abstützungselement der eingangs genannten Art so auszubilden, daß dadurch seine Formgestaltung und Anwendung erheblich vereinfacht wird.
Die Erfindung besteht darin, daß das Abstützungselement plattenförmig ausgebildet ist. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Abstützungselementes ist darin zu erblicken, daß die Plattenform die Herstellung verbilligt und die Robustheit des Abstützungselementes heraufsetzt. Durch seine Anwendung ist das Absenken einer mehrbeinigen Plattform unproblematischer geworden gegenüber einer Plattformkonstrul<tion, die verschlossene und unter Druck zu setzende Großbehälter an den Beinenden trägt.
Um einen erhöhten Widerstand gegen Horizontal kräfte zu erreichen, besitzt zweckmäßig das Abstützungselement die Form eines mit der Spitze nach oben zeigenden Kegelmantels, dessen Höhe im Verhältnis zu dem Durchmesser gering ist.
Ein Auftrieb für Transport und Absenken der Plattform wird aufgebracht, wenn das Abstützungselement in einer Zellenhohlbauweise, d. h. mit doppelter Wandung, ausgeführt wird, womit Gewicht und Auftrieb des Elementes sich in etwa ausgleichen. Dabei können vorteilhaft Stützen zwischen den einander parallel gegenüberliegenden Wänden der Hohl zellen angeordnet sein. Da das den Auftrieb liefernde Verdrängungsvolumen ausschließlich von dem Abstand der parallelen Wandungen voneinander abhängt und das Gewicht überwiegend von der Dicke dieser Wandungen bestimmt wird, sind Auftrieb und Eigengewicht nur in sehr geringem Maße voneinander abhängig und lassen sich in einem weiten Bereich den Erfordernissen entsprechend frei wählen. Somit ist die Möglichkeit gegeben, den Auftrieb des Abstützungselementes beträchtlich zu erhöhen, ohne daß sein Gewicht merklich zunimmt.
Weitere Maßnahmen für die Erhöhung der Festigkeit des Abstützelementes bzw. bei der Vermeidung einer zusätzlichen Belastung (hydrostatischer Druck) bestehen darin, daß zweckmäßig die Hohlzellen flutbar sind und/oder das Abstützungselement im Bereich des Anschlusses an dem Bein stärker ausgebildet ist als in dem übrigen Bereich. Dies kann vorteilhaft durch die Anordnung der Hohlzellen nur in der Beinnähe erreicht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Abstützungselement an seinem Rand einen hochragenden umlaufenden Kragen auf, damit möglichst eine große Menge von Bal lastgut für die Verankerung der Plattform eingefangen werden kann.
L)ieser Kragen kann zweckmäßig in eine Haube übergehen, die festigkeitsmäßig lediglich als Wandung eines durch sie gebildeten Lagerraumes bemessen ist.
Der Lagerraum wird demzufolge bei dem Absenken der Plattform voligeflutet und trägt daher dem Auftrieb, den die Hohlzellen vollwertig übernehmen1 nicht bei. Ein Druckausgleich durch Druckluft in dem Lagerraum ist daher nicht erforderlich.
In dem Fall, wenn die Plattform drei Beine besitzt, die von einem gemeinsamen Gelenk aus zum Meeresboden hin auseinanderstrebend verlaufen und für sich als ein räumliches Fachwerk mit drei längsverlaufenden Eckstielen ausgebildet sind, ist vorteilhaft jeder Eckstiel mit dem Abstützungselement versehen, um die Fläche der einzelnen Elemente bei einer vorbestimmten Belastung des Meeresbodens so klein ein wie möglich zu halten.
Dabei ist zweckmäßig der Zwischenraum innerhalb des Umfangs des durch die Ränder der drei Abstützungselemente pro Bein bestimmten dreieckförmigen Flächengebildes verschlossen. Diese Maßnahme begünstigt die Wirksamkeit des auf die Abstützungselemente zu schüttenden Bal lastgutes. Auch hier kann zu dem weiter oben genannten Zweck ein hochragender umlaufender Kragen angeordnet sein, der diesmal alle drei Abstützungselemente, die einem Bein zugeordnet sind, umschließt. Vorteilhaft ist die Höhe des Kragens ungleichmäßig, und zwar entsprechend der jeweiligen Abstände der Kragenbereiche zum Mittelpunkt des Schüttkegels gleicher Böschung.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Abstützungselement aus Beton herzustellen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel en erläutert Es zeigen: Fig. 1 eine Plattform mit drei schwenkbaren Beinen während des Seetransportes in Draufsicht, Fig. 2 die Plattform gemäß Fig. 1 mit heruntergeschwenkten Beinen kurz vor dem Aufsetzen auf dem Meeresboden, Fig. 3 eine Ausführungsform der unteren Beinenden im Schnitt, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht der Fig. 4, Fig. 6 eine andere Ausführungsform der unteren Beinenden in Draufsicht und Fig 7 einen Schnitt entlang der Linie Vll-V11 der Fig. 6.
Gemäß den Figuren 1 und 2 weist eine Plattform drei Beine 1, la und 1 b auf, die unterhalb des Arbeitsdecks 2 durch ein Spezialgelenk 3 allseitig beweglich miteinander verbunden sind und während des Seetransportes eine annähernd waagerechte Lage einnehmen. Die Beine 1, 1a und 1b bilden je ein räumliches Fachwerk, dessen Hauptelemente drei längsverlaufende Eckstiele 4, 4a und 4b sind, die im Schnitt quer zu der Längsachse des Fachwerkes an den Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks an0.eordnet sind. Das Aufstellen der Plattform auf den Meeresboden 5 erfolgt durch Herunterschwenken der Beine 1, la und Ib und Aufsetzen von Abstützungselementen 6, die einzeln mit den unteren Enden der Eckstiele 4, 4a und 4b vereinigt sind.
In Figur 3 ist jedes der Abstützelemente 6 als Mantel eines mit der Spitze nach oben zeigenden flachen Kegels ausgebildet und weist eine doppelte Wand auf, innerhalb deren sich gleichmäßig verteilte und flutbare Hohlzellen 7 befinden. Die Flutbarkeit wird mittels Rohren 30 und 31 bewerkstelligt, wobei das Rohr 30 als Füll- und Entleerungsrohr und das Rohr 31 als Ent- und Belüftungsrohr dient (Fig. 4 und 5). Die den Kegelmantel bildenden parallelen Wandungen der Hohlze!len 7, die quadratisch, wabenförmig oder auch zylindrisch sein können, sind durch aus Rohren bestehende Stützen 8 gegeneinander abgefangen (Fig. 4 und 5). Das Abstützungselement 6 ist am Rande mit einem senkrecht zu seiner Basis stehenden endlosen Kragen 9 versehen, damit das Schüttgut 14, mit dem die Abstützungselemente 6 abschließend eingedeckt werden und das etwa bis zu der strichpunktierten Linie 10 in Fig. 3 anstehen soll, eingefangen wird.
Anstatt des Kragens 9 kann an dem Abstützungselement 6 entsprechend einer gestrichelten Linie 11 gleich eine Haube 12 ansetzen, die einen Lagerraum 13 z. B. für Erdöl einschließt. Die Wandung dieser Haube 12 nimmt an dem Tragen der Plattformlast keinen Anteil, sondern dient lediglich der Begrenzung des Lagerraumes 13 und ist festigkeitsmäßig dementsprechend ausgelegt.
Gemäß den Figuren 6 und 7 sind Abstützungselemente 6a nur im Bereich ihres Anschlusses an den Eckstielen 4, 4a und 4b mit den Hohlzellen 7 versehen.
Dieser Bereich kann infolge der Doppelwandstruktur eine höhere Last auf das Schüttgut 14, das auch unter die Kegel eingebracht wird, übertragen als die naturgemäß nur weniger belasteten übrigen Bereiche der Kegelmantelflächen, die nur eine einfache Wand aufweisen. Diese Wand ist allerdings unten sicherheitshalber noch mit radialen Rippen 15 versehen.
Der Zwischenraum 16 zwischen den Rändern der Abstützungselemente 6a ist diesmal verschlossen, und zwar bis zu dem Umfang 17 des dreieckförmigen Flächengebildes, das durch die drei Abstützungselemente 6a bestimmt ist.
Ein endloser und hochragender Kragen 9a setzt nun an diesem Umfang 17 an, so daß er alle drei Abstützungselemente 6a umschließt. Zwischen der Umfangslinie 17 und dem senkrechten Teil des Kragens 9a ist ein schräg nach außen und oben weisender Übergangsbereich 18 vorgesehen, damit der das Schüttgut 14 fassende Raum vergrößert wird. Aus demselben Grund steigt der Kragen 9a, der innen mit senkrechten Rippen 19 versehen ist, zwischen den Abstützungselementen 6a höher als im übrigen Verlauf (Fig. 7).
Die Abs:ützungselemente 6 und 6a sind zusammen rnit dem Kragen 9 und 9a und gegebenenfalls mit der Haube 12 aus Stahlbeton hergestellt. Leerseite

Claims

Patentansprüche Abstützungselement, das am unteren Ende von Beinen einer Bohr- und Produktionsplattform zum Verankern der Plattform auf dem Meeresboden einzeln vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß cs plattenförmig ausgebildet ist.
2. Abstützungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form eines mit der Spitze nach oben zeigenden Kegelmantels besitzt, dessen Höhe im Verhältnis zu dem Durchmesser gering ist.
3. Abstützungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Hohlzellen (7) aufweist.
4. Abstützungselement nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Stützen (8) zwischen den einander gegenüberliegenden Wänden der Hohlwellen (7).
5. Abstützungselement nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch Flutbarkeit der Hohlzellen (7).
6. Abstützungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es im Bereich des Anschlusses an dem Bein (1; 1a; 1b) stärker ausgebildet ist als in dem übrigen Bereich.
7. Abstützungselement nach Anspruch G, durch gekennzeichnet, daß die Hohlzellen (7) nur im Bereich des Anschlusses des Abstützungseiementes (6a) an dem Bein (1 la; Ib) angeordruelL sind.
8. Abstutzungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen hochragenden umlaufenden Kragen (9) am Rand des Abstützungselementes (6).
9. Abstützungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (9) in eine Haube (12) übergeht, die festigkeitsmäßig lediglich als Wandung eines durch sie gebildeten Lagerraumes (13) bemessen ist.
10. Abstützungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in Anwendung auf eine Plattform mit drei Beinen, die von einem gemeinsamen Gelenk aus zum Meeresboden hin auseinanderstrebend verlaufen und für sich als ein räumliches Fachwerk mit drei längsverlaufenden Eckstielen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eckstiel (4; 4a; 4b) mit dem Abstützungselement (6; 6a) versehen ist.
11. Abstützungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (16) innerhalb des Umfangs (17) des durch die Ränder der drei Abstützungsel emente (6a) bestimmten dreieckförmigen Flächengebildes verschlossen ist.
12. Abstützungselernent nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang (17) ein hochragender umlaufender Kragen (9a) angeordnet ist.
13. Abstützungseiement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Kragens (9a) ungleichmäßig ist.
14. Abstützungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekcnnzeichnet, daß es aus Beton besteht.